一种投影物镜制造技术

一种投影物镜，用于把位于所述投影物镜的物平面内的图案投射到所述投影物镜像平面内，从所述物平面开始沿光轴依次设置：具有正光焦度的第一透镜组；具有正光焦度的第二透镜组；光焦度接近零的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组。本发明专利技术使用较少的镜片完成1.25x放大倍率设计，同时实现了i线+/-5nm的光谱带宽，半视场大小100mm，保证了足够的曝光光强，这些都是为了满足高产率光刻设备需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，特别是一种用于光刻机的投影物镜。
技术介绍
光刻设备是一种将所需图案应用于工件上的装置。通常是将所需图案应用于工件上的目标部分上的装置。光刻装置能够被用于例如集成电路(IC)的制造。通常，光刻设备的范围包括但不限于集成电路制造光刻装置、平板显示面板光刻装置、MEMS/M0EMS光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置、印刷电路板加工装置以及印刷电路板器件贴装装置等。目前在半导体加工领域，微米级分辨率，高产率的投影光学系统需求日益增加。步进式光刻设备为了获得高产率，必须使用宽光谱光源如汞灯，具有大的成像范围，同时为了配合掩模尺寸，部分采用了 1.2 放大倍率系统。日本专利JP2006^7383公开了一种1. 25x放大倍率光刻投影物镜。使用曝光波长为I线，带宽为+/_3nm，半视场为93. 5mm。日本专利JP2007079015公开了另一种1. 2 放大倍率投影物镜，该物镜使用曝光波长也为I线，带宽为+/-1. 5nm，半视场也为93. 5mm。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供一种大曝光视场投影物镜，能校正多种像差，特别是畸变、场曲、像散、轴向色差、倍率色差，并实现物像空间的双远心。—种投影物镜，用于把位于所述投影物镜的物平面内的图案投射到所述投影物镜像平面内，其特征在于从所述物平面沿光轴依次设置具有正光焦度的第一透镜组；具有正光焦度的第二透镜组；光焦度接近零的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组。其中， 所述各透镜组满足以下关系式0. 42 < Vf1 < 0. 58(1)1. 94 < Vf1 < 1. 53 (2)第一透镜组的焦距；f2 第二透镜组的焦距；f4 第四透镜组的焦距。其中，所述第一透镜组由五片透镜构成，光焦度依次为负、正、正、负、负；第一透镜组包含一子透镜组，所述子透镜组包括第一透镜组的第二、第三透镜；所述第二透镜组由六片透镜构成，光焦度依次为负、正、正、正、正、负；所述第二透镜组包含第一和第二子透镜组，第一子透镜组包括第二透镜组的第一、第二、第三透镜，第二子透镜组包括第二透镜组的第四、第五、第六透镜；所述第三透镜组由四片透镜构成，四片透镜的光焦度依次为负、负、正、正；所述第三透镜组包含第一和第二子透镜组，第一子透镜组光焦度为负，包括第三透镜组的第一、第二透镜，第二子透镜组光焦度为正，包括第三透镜组的第三、第四透镜；所述第三透镜组的光焦度接近于零；所述第四透镜组由两片透镜构成，光焦度依次为正、负；其中，各所述透镜满足以下关系式0. 36 < Uf1 < 0. 47(3)0.7 < IWf2-J < 1.4 (4)-0. 77 < f3_ln/f3_2n < -0. 45 (5)-0. 62 < U1ZU2 < -0. 35 (6)其中f\ 第一透镜组的焦距；f\_ln 第一透镜组的子透镜组的焦距；f2_ln 第二透镜组的第一子透镜组的焦距；f2-2n 第二透镜组的第二子透镜组的焦距；f3_ln 第三透镜组的第一子透镜组的焦距；f3-2n 第三透镜组的第二子透镜组的焦距；。第四透镜组第一透镜的焦距；f4_2 第四透镜组第二透镜的焦距。优选地，物镜材料阿贝数满足以下关系1. 61 < VhAV2 < 2. 4 (7)0. 52 < m < 0. 84 (8)0. 83 < V^i/V^ < 1. 15 (9)Vh和\_2 第一透镜组第一透镜和第二透镜的阿贝数；V”和V2_2 第二透镜组第一透镜和第二透镜的阿贝数 ’V”和V4_2 第四透镜组第一透镜和第二透镜的阿贝数。其中，投影物镜的放大倍率为1. 25倍。其中，第一透镜组第一透镜为双凹透镜，由低色散材料构成；第一透镜组第二透镜为近似平凸透镜，近似平面面向物平面，由高色散材料构成；第一透镜组第三透镜为双凸透镜，由低色散材料构成；第一透镜组第四透镜为弯月式透镜，前后表面近似同心，凹面面向像平面，由高色散材料构成；第一透镜组第五透镜为面向物平面的弯月透镜，由低色散材料构成。其中，第二透镜组第一透镜为双凹透镜，由低色散材料构成；第二透镜组第二透镜为双凸透镜，由低色散材料构成；第二透镜组第二透镜阿贝色散系数大于第二透镜组第一透镜的阿贝色散系数；第二透镜组第三透镜为双凸透镜，由低色散材料构成；第二透镜组第四透镜为双凸透镜，由低色散材料构成；第二透镜组第五透镜为近似平凸透镜，近似平面面向像平面，由低色散材料构成；第二透镜组第六透镜为双凹透镜，由高色散材料构成。其中，第三透镜组第一透镜为双凹透镜，由高色散材料构成；第三透镜组第二透镜为弯月式透镜，凹面面向物平面，由低色散材料构成；第三透镜组第三透镜为近似平凸透镜，近似平面面向物平面，由高色散材料构成；第三透镜组第四透镜为弯月透镜，凹面弯向像平面，由低色散材料构成。其中，第四透镜组第一透镜为近似平凸透镜，近似平面面向像平面，由高色散材料构成；第四透镜组第二透镜为双凹透镜，由高色散材料构成。 其中，光学系统至少包含两个弯月式透镜，且两个弯月式透镜凹面相对，弯月式透镜厚度与口径比大于1 5。其中低色散材料选自SFPL51Y_0HARA、BSM51Y_0HARA、SFSL5Y_0HARA、BSL7Y_ OHARA。高色散材料选自PBM18Y_0HARA、PBL6Y_0HARA、PBL25Y_0HARA。所述投影物镜的半视场大小100mm。本专利技术使用较少的镜片完成1. 25x放大倍率设计，同时实现了 i线+/-5nm的光谱带宽，半视场大小100mm，保证了足够的曝光光强，这些都是为了满足高产率光刻设备需求。附图说明图1所示为本专利技术投影物镜光学系统结构示意图；图2所示为本专利技术投影物镜光学系统畸变曲线图；图3所示为本专利技术投影物镜光学系统物方及像方远心曲线图；图4所示为本专利技术投影物镜光学系统光线像差曲线。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施例。在本专利技术的一个实施例中，镜片数量为17片，各参数要求如表1所示。表 权利要求1. 一种投影物镜，用于把位于所述投影物镜的物平面内的图案投射到所述投影物镜像平面内，其特征在于从所述物平面开始沿光轴依次设置 具有正光焦度的第一透镜组； 具有正光焦度的第二透镜组； 光焦度接近零的第三透镜组； 具有正光焦度的第四透镜组； 其中所述各透镜组满足以下关系式0.42 < fjfx < 0. 58 (1)1.94 < fjfx < 1. 53 (2)f!第一透镜组的焦距；f2 第二透镜组的焦距;f4 第四透镜组的焦距。2.根据权利要求1所述的投影物镜，其特征在于所述第一透镜组由五片透镜构成，光焦度依次为负、正、正、负、负；第一透镜组包含一子透镜组，所述子透镜组包括第一透镜组的第二、第三透镜；所述第二透镜组由六片透镜构成，光焦度依次为负、正、正、正、正、负；所述第二透镜组包含第一和第二子透镜组，第一子透镜组包括第二透镜组的第一、第二、第三透镜，第二子透镜组包括第二透镜组的第四、第五、第六透镜；所述第三透镜组由四片透镜构成，四片透镜的光焦度依次为负、负、正、正；所述第三透镜组包含第一和第二子透镜组，第一子透本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种投影物镜，用于把位于所述投影物镜的物平面内的图案投射到所述投影物镜像平面内，其特征在于从所述物平面开始沿光轴依次设置：具有正光焦度的第一透镜组；具有正光焦度的第二透镜组；光焦度接近零的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；其中：所述各透镜组满足以下关系式：０．４２＜ｆ２／ｆ１＜０．５８　　　　（１）１．９４＜ｆ４／ｆ１＜１．５３　　　　（２）ｆ１：第一透镜组的焦距；ｆ２：第二透镜组的焦距；ｆ４：第四透镜组的焦距。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武珩，黄玲，刘国淦，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：31